交通不仅仅是司机的麻烦：这也是一个公共卫生危害和经济的坏消息。交通研究表明， 每年的拥堵成本为1600亿美元，其中包括70亿小时的交通流量损失和额外的30亿加仑燃料燃烧。
改善交通的一种方法是通过乘车共享 - 麻省理工学院的一项新研究表明，使用Uber和Lyft等公司的拼车选项可以将道路上的车辆数量减少三倍而不会显着影响旅行时间。
在麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)主任Daniela Rus教授的带领下，研究人员开发出一种算法，发现在纽约市有3,000辆四座轿车可以满足98%的出租车需求，平均等待时间仅为2.7分钟。
罗斯说：“司机可以同时运送两到四个人，而不是一次一个地运送人员，从而减少旅行次数，花费更少的时间来赚取相同数量的钱。” “像这样的系统可以让驾驶员在更短的时间内工作，同时减少交通，清洁空气，以及更短，更少压力的通勤。”
该团队还发现，与目前在纽约市运营的近14,000辆出租车相比，仅有2,000辆10人车辆可以满足95%的需求。
根据Rus的说法，使用来自300万辆出租车的数据，新算法可实时根据收到的请求重新路由汽车，还可以主动将闲置汽车发送到需求量大的地区 - 这一步骤可将服务速度提高20%。
“据我们所知，这是科学家第一次能够通过实验量化各种车辆的车队规模，容量，等待时间，旅行延误和运营成本之间的权衡，从出租车到货车和班车， “罗斯说。“此外，该系统特别适用于自动驾驶汽车，因为它可以根据实时要求不断重新路由车辆。”
罗斯写了一篇关于前CSAIL博士后Javier Alonso-Mora，康奈尔大学助理教授Samitha Samaranayake，博士生Alex Wallar和麻省理工学院教授Emilio Frazzoli的文章。这篇文章发表在本周的“美国国家科学院院刊”上。
虽然拼车的概念已经存在了几十年，但只有在过去的两年里，优步和Lyft等服务才能利用智能手机数据，使乘坐共享变得便宜，方便。(2015年，Lyft报道旧金山一半的旅行是拼车。)
然而，现有方法的复杂性仍然有限。例如，一些乘车共享系统要求用户B在用户A的途中，并且需要在他们可以创建路线之前提交所有请求。
相比之下，新系统允许将请求重新匹配到不同的车辆。它还可以分析一系列不同类型的车辆，以确定，例如，10人的货车将在何时何地获得最大利益。
系统首先创建所有请求和所有车辆的图表。然后，它创建所有可能的行程组合的第二个图表，并使用称为“整数线性编程”的方法来计算出行的车辆的最佳分配。
在分配汽车之后，算法可以通过将剩余的闲置车辆发送到需求较高的区域来重新平衡剩余的闲置车辆。
“一个关键的挑战是开发一种能够同时考虑数千种车辆和请求的实时解决方案，”Rus说。“我们可以在我们的方法中做到这一点，因为第一步使我们能够在细节层面上理解和抽象道路网络。”
最终的产品是Rus称之为“随时优化的算法”，这意味着它运行得越多越好 - 而且她说她渴望通过进一步改进来看到它可以提高多少。
“在拥堵，污染和能源消耗方面，乘坐共享服务具有巨大的社会影响潜力，”罗斯说。“作为研究人员，我们尽一切努力探索使这些运输系统尽可能高效和可靠的方法，这一点非常重要。”